项目4半导体二极管的检测与识别

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1、电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别项目项目4 4 半导体二极管的检测与识别半导体二极管的检测与识别项目要求项目要求:通通过过对对一一个个功功率率放放大大器器的的实实际际解解剖剖，要要求求学学生生会会识识别别半半导导体体二二极极管管（以以下下称称二二极极管管）的的种种类类，熟熟悉悉各各种种二二极极管管的的名名称称，了了解解不不同同类类型型的的二二极极管管的的作作用用，掌掌握握用用万万用用表表检检测测二二极管的方法。极管的方法。 电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别知识要求知识要求:（1）掌握二极管的种类、作用与标识方法。）掌握二极管的种类、作用与标识方法。（2）掌握各种二极管的主要参数

2、。）掌握各种二极管的主要参数。能力要求能力要求:（1）能用目视法判断、识别常见二极管的种类，能正确说）能用目视法判断、识别常见二极管的种类，能正确说出各种二极管的名称。出各种二极管的名称。（2）对二极管上标识的型号能正确识读，了解该二极管的）对二极管上标识的型号能正确识读，了解该二极管的作用和用途。作用和用途。（3）会用万用表对各种二极管进行正确测量，并对其质量）会用万用表对各种二极管进行正确测量，并对其质量做出评价做出评价电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别学习方法学习方法:该项目通过对实际功率放大器进行现场拆卸，对电路板上的该项目通过对实际功率放大器进行现场拆卸，对电路板上的各种二极管

3、进行认识；通过对各种类型的新二极管进行认识，各种二极管进行认识；通过对各种类型的新二极管进行认识，进而学习二极管指标的标注方法；使用万用表对各种二极管进进而学习二极管指标的标注方法；使用万用表对各种二极管进行在线测量和离线测量，达到能判别二极管质量好坏的目的。行在线测量和离线测量，达到能判别二极管质量好坏的目的。特别是需要准备一些已经确认损坏的各种类型的二极管，对这特别是需要准备一些已经确认损坏的各种类型的二极管，对这些已经损坏的二极管进行外观识别和指标测量。些已经损坏的二极管进行外观识别和指标测量。项目实施方法与步骤项目实施方法与步骤【项目实施目标项目实施目标】（1）熟悉各种二极管的类型和形

4、状。）熟悉各种二极管的类型和形状。（2）熟悉各种二极管的规格和用途。）熟悉各种二极管的规格和用途。（3）掌握用万用表检测二极管的方法。）掌握用万用表检测二极管的方法。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别【项目实施器材项目实施器材】（1）电子产品：功率放大器若干台，两人配备一台。）电子产品：功率放大器若干台，两人配备一台。（2）各种类型、不同规格的新二极管若干。）各种类型、不同规格的新二极管若干。（3）各种类型、不同规格的已经损坏的二极管若干（可到）各种类型、不同规格的已经损坏的二极管若干（可到电子产品维修部寻找）。电子产品维修部寻找）。（4）每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。）

5、每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。【项目实施步骤项目实施步骤】（1）拆卸功率放大器外壳，观看其内部结构，认识各种类）拆卸功率放大器外壳，观看其内部结构，认识各种类型的二极管，识读二极管上的各种数字和其他标志。型的二极管，识读二极管上的各种数字和其他标志。（2）用万用表对电路板上的二极管进行在线检测。）用万用表对电路板上的二极管进行在线检测。（3）用万用表对与电路板上型号和规格相同的新二极管进）用万用表对与电路板上型号和规格相同的新二极管进行离线检测，并分析比较在线检测与离线检测的结果。行离线检测，并分析比较在线检测与离线检测的结果。（4）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填

6、入）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填入相应的表格中。相应的表格中。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别常用半导体器件 半导体基础知识 将将所所有有的的物物质质按按照照导导电电性性能能进进行行分分类类，可可以以分分为导体、绝缘体和半导体三类。为导体、绝缘体和半导体三类。导体：导体：自然界中很容易导电的物质称为自然界中很容易导电的物质称为导体导体，金属一，金属一般都是导体。般都是导体。绝缘体：绝缘体：有的物质几乎不导电，称为有的物质几乎不导电，称为绝缘体绝缘体，如橡皮、，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。陶瓷、塑料和石英。半导体：半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体另有一类物质的

7、导电特性处于导体和绝缘体之间，称为之间，称为半导体半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等氧化物等电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 半导体是制作晶体二极管、晶体三极管、场效应管和集成电路的材料。导导电电机机理理不不同同于于其其它它物物质质的的特特点点：掺掺杂杂性性、热热敏敏性和光敏性性和光敏性 半导体的电阻率随着温度的升高而下降，即温度升高，半导体的导电能力增强。 半导体的导电能力受掺入杂质的影响显著，即在半导体材料中掺入微量杂质（特定的元素），电阻率下降，导电能力增强。 半导体的导电能力随着光照强度的增强而增强。电子元器件检测与识别电子元器件检测

8、与识别 常用的半导体材料有硅（元素符号为Si）和锗（元素符号为Ge）两种。 纯纯净净的的半半导导体体称为本征半导体。因为半导体的原子结构是晶体结构，所以又称为半导体晶体。用半导体材料做成的二极管、三极管又称为晶体二极管、晶体三极管。本征半导体电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别本征半导体的结构特点本征半导体的结构特点GeGeSiSi 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。它们的最外层电子（价电子）都是四个。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点在硅和锗晶体中，原子按四角

9、形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成之间形成共价键共价键，共用一对价电子。，共用一对价电子。硅和锗的晶硅和锗的晶体结构体结构：电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别硅和锗的共价键结构硅和锗的共价键结构共价键共共价键共用电子对用电子对+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4表示原子表示原子核内质子核内质子电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束

10、缚电子束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自自由电子由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。本征半导体的导电能力很弱。形成共价键后，每个原子的形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳最外层电子是八个，构成稳定结构。定结构。共价键有很强的结合力，使原子规共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。则排列，形成晶体。+4+4+4+4电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别+4+4+4+4自由电子自由电子空穴空穴束缚电子束缚电子电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别本征半导体的导

11、电机理本征半导体的导电机理+4+4+4+4+4+4+4+4在其它力的作用下，在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流可以认为空穴是载流子。子。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子自由电子和和空穴空穴。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，导体的导电能力越强，温度是影响半导体

12、性温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。大特点。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 本征半导体中电流由两部分组成：本征半导体中电流由两部分组成： 1. 1. 自由电子移动产生的电流。自由电子移动产生的电流。 2. 2. 空穴移动产生的电流。空穴移动产生的电流。（在本征半导体中（在本征半导体中 自由电子和空穴成对出现自由电子和空穴成对出现, ,同同时又不断的复合）时又不断的复合）电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别几个名词 半半导导体体硅硅元元素素和和锗锗元元素素的的单单个个原原子子

13、都都是是4 4价价元元素素，其其原原子子结结构构为为相相对对稳稳定定的的共共价价健健结结构构。所所以以在在室室温温下下有有少少数数的的价价电电子子可可以以从从原原子子的的热热运运动动中中获获得得能能量量，挣挣脱脱共共价价健健的的束束缚缚，成成为为带带负负电电荷荷的的自自由由电电子子；在在原原来来的的位位置置上上留留下下一一个个带带正正电电荷荷的的空空位位，这这个个空空位位称称为为空空穴穴。在在本本征征半半导导体体中中自自由由电电子子和和空空穴穴是是成对出现的称为成对出现的称为电子空穴对。电子空穴对。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 在外加电压的作用下，电子和空穴在外加电压的作用下，电子

14、和空穴都参与导电，所以电子和空穴都称为都参与导电，所以电子和空穴都称为载流子载流子。两种载流子所带的电量相等、。两种载流子所带的电量相等、极性相反，对外不显电性。自由电子极性相反，对外不显电性。自由电子与空穴相遇时也会中和，称为与空穴相遇时也会中和，称为复合复合。 常温下本征半导体导电能力差，要常温下本征半导体导电能力差，要提高它的导电能力，必须掺入微量的提高它的导电能力，必须掺入微量的杂质（特定元素），这就是杂质（特定元素），这就是杂质半导杂质半导体。体。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生

15、显著变化。其原因是掺使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。杂半导体的某种载流子浓度大大增加。P P 型半导体：型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。称为（空穴半导体）。N N 型半导体：型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。也称为（电子半导体）。杂质半导体杂质半导体电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别N N 型半导体型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，晶体中的某些半导体原子被杂质取代，磷原晶体

16、中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。动的带正电的离子。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别+4+4+4+4+5+5+4+4多余多余电子电子磷原子磷原子N N 型半导体中型半导体中的载流子是什的载流子是什么？么？1.1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。由磷原子提供的电子，

17、浓度与磷原子相同。2.2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。本征半导体中成对产生的电子和空穴。掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流多数载流子子（多子多子），空穴称为），空穴称为少数载流子少数载流子（少子少子）。）。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别P P 型半导体型半导体 在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟）在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层，晶体点阵中的某些半导体原子被杂质

18、取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子成为不能移动的带负电的离子。子。+4+4+4+4+3+3+4+4空穴空穴硼原子硼原子P P 型半导体中空穴是多子，型半导体中空穴是多子，电子是少子。电子是少子。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别三、杂质半导体的符号三、杂质半导体的符号P P 型半导体型半导体+N N 型半导体型半导体电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别总结本征半导体中受激产

19、生的电子很少。N型半导体中电子是多子，其中大部分是掺杂提供的电子，N型半导体中空穴是少子，少子的迁移也能形成电流，由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。P型半导体中空穴是多子，电子是少子。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别比较杂质杂质元素多子少子主要导电载流子N型型半导体半导体五价磷自由电子空穴自由电子P型型半导体半导体三价硼空穴自由电子空穴电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别PN N结结将N型半导体与P型半导体采用特殊的工艺结合在一起时，在其交界处会形成一种特殊的阻挡层，这就是PN结。 PN结具有很重要的特性单向导电性。实际电路中，PN结上总要加上一定

20、的电压，外加电压的极性不同，导电性能差异很大。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别P P 型半导体型半导体N N 型半导体型半导体+扩散运动扩散运动内电场内电场E E漂移运动漂移运动扩散的结果是使空间电扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽。荷区逐渐加宽。内电场越强，漂移运动内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电越强，而漂移使空间电荷区变薄。荷区变薄。空间电荷区，空间电荷区，也称耗尽层。也称耗尽层。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别漂移运动漂移运动P P型半导体型半导体N N 型半导体型半导体+扩散运动扩散运动内电场内电场E E所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，所以扩散和漂移这

21、一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。度固定不变。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别+空间空间电荷电荷区区N型区型区P型区型区电位电位VV0电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 注意注意1.空间电荷区中没有载流子。空间电荷区中没有载流子。2.2.空间电荷区中内电场阻碍空间电荷区中内电场阻碍P P区区中的空穴中的空穴. .N N 区区 中的电子（中的电子（都是多子都是多子）向对方运动（）向对方运动（扩散扩散运动运动）。）。3. P 区中的电子和区中的电子和 N区中的空穴（区中的空穴（都是少都是少）

22、，），数量有限，因此由它们形成的电流很小。数量有限，因此由它们形成的电流很小。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别(1)加正向电压（正偏）加正向电压（正偏）电源正极接电源正极接P区，负极接区，负极接N区区 外电场的方向与内电场方向相反。外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场外电场削弱内电场耗尽层变窄耗尽层变窄 扩散运动扩散运动漂移运动漂移运动多子多子扩散形成正向电流扩散形成正向电流I I F F正向电流正向电流PNPN结的单向导电性结的单向导电性电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别(2) (2) 加反向电压加反向电压电源正极接电源正极接N N区，区，负极接负极接P P区区 外

23、电场的方向与内电场方向相同。外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场外电场加强内电场耗尽层变宽耗尽层变宽漂移漂移运动扩散运动扩散运动运动少子漂移形成反向电流少子漂移形成反向电流I I R RP PN N电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一定的，故定的，故I IR R基本上与外加反压的大小无关，所以称为基本上与外加反压的大小无关，所以称为反向饱和电流。但反向饱和电流。但I IR R与温度有关。与温度有关。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别漂移运动漂移运动P P型半导体型半导体N N 型半导体

24、型半导体+扩散运动扩散运动内电场内电场E E所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。度固定不变。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别+空间空间电荷电荷区区N型区型区P型区型区电位电位VV0电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 注意注意1.空间电荷区中没有载流子。空间电荷区中没有载流子。2.2.空间电荷区中内电场阻碍空间电荷区中内电场阻碍P P区区中的空穴中的空穴. .N N 区区 中的电子（中的电子（都是多子都是多子）向对方运动（）向对方运

25、动（扩散扩散运动运动）。）。3. P 区中的电子和区中的电子和 N区中的空穴（区中的空穴（都是少都是少），），数量有限，因此由它们形成的电流很小。数量有限，因此由它们形成的电流很小。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别(1)加正向电压（正偏）加正向电压（正偏）电源正极接电源正极接P区，负极接区，负极接N区区 外电场的方向与内电场方向相反。外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场外电场削弱内电场耗尽层变窄耗尽层变窄 扩散运动扩散运动漂移运动漂移运动多子多子扩散形成正向电流扩散形成正向电流I I F F正向电流正向电流PNPN结的单向导电性结的单向导电性电子元器件检测与识别电子元器件检

26、测与识别(2) (2) 加反向电压加反向电压电源正极接电源正极接N N区，区，负极接负极接P P区区 外电场的方向与内电场方向相同。外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场外电场加强内电场耗尽层变宽耗尽层变宽漂移漂移运动扩散运动扩散运动运动少子漂移形成反向电流少子漂移形成反向电流I I R RP PN N电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一定的，故定的，故I IR R基本上与外加反压的大小无关，所以称为基本上与外加反压的大小无关，所以称为反向饱和电流。但反向饱和电流。但I IR R与温度有关。与

27、温度有关。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别PN结的单向导电性PN结加正向电压导通 图图1-1PN结的单向导电性 将PN结按照图1-1（a）所示接上电源称为加正向电压，加正向电压时阻挡层（PN结）变窄，电阻变小，电流增大，称为PN结处于导通状态。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别PN结的单向导电性 将PN结按照图1-1（b）所示接上电源称为加反向电压，加反向电压时阻挡层（PN结）变宽，电阻变大，电流减小，称为PN结处于截止状态。 综上所述，当PN结加正向电压时会导通，加反向电压时会截止，这就是PN结的单向导电性。 PNPN结加反向电压结加反向电压截止截止电子元器件检测与识别电子元器

28、件检测与识别综上所述，当PN结加正向电压时会导通，加反向电压时会截止，这就是PN结的单向导电性。P接高电位、N接低电位，PN结正偏导通P接低电位、N接高电位，PN结反向截止PN结小结电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别晶体二极管图电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别晶体二极管的结构用外壳把一个PN结封装起来，从P区和N区各引出一个电极，就组成一个晶体二极管，简称二极管，用VD表示。示意图如图1-2（a）所示。图（b）是晶体二极管的电路符号。图图1-2晶体二极管电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别引线引线外壳线外壳线触丝线触丝线基片基片点接触型点接触型PN结结面接触型面接触型PN二极

29、管的电路符号：二极管的电路符号：阳极阳极+阴极阴极-电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别晶体二极管的分类 晶体二极管种类很多 按照制造材料的不同分为硅二极管和锗二极管。 按照用途分为整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管等。 按照制造工艺分类有点接触型、面接触型、平面型等。 电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别2.2.1二极管的结构、类二极管的结构、类型及符号型及符号将一个PN结封装起来，引出两个电极，就构成半导体二极管，也称晶体二极管。其电路中的表示符号如图2-11a所示。二极管的外形如图2-1b所示。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别二极管的结构示意图二极管的结构有三

30、种，点接触型、面接触型、平面型，如图2-12所示。点接触型点接触型面接触型面接触型平面型平面型电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别2二极管的特性二极管的特性伏伏安安特特性性：二二极极管管的的导导电电性性能能由由加加在在二二极极管管两两端端的的电电压压和和流流过过二二极极管管的的电电流流来来决决定定，这这两两者者之之间间的的关关系系称称为为二二极极管管的的伏伏安安特特性性。硅硅二二极极管管的的伏伏安安特特性性曲曲线线如如图所示。图所示。特性曲线特性曲线1.1半导体二极管半导体二极管电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 二极管两端的电压u（单位为伏）与电流i（单位为安）之间的变化规律称为晶

31、体二极管的伏安特性。通常用曲线来表示二极管的伏安特性，这条曲线称为伏安特性曲线。伏安特性曲线可以通过实验的方法得到，测试电路如下图1-3所示。 图1-3 晶体二极管伏安特性测试电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别正正向向导导通通：当当外外加加电电压压大大于于死死区区电电压压后后，电电流流随随电电压压增大而急剧增大，二极管导通。增大而急剧增大，二极管导通。死死区区：当当正正向向电电压压较较小小时时，正正向向电电流流极极小小，二二极极管管呈呈现很大的电阻，如现很大的电阻，如OA段，通常把这个范围称为死区。段，通常把这个范围称为死区。死区电压：死区电压：导通电压：导通电压： = =onV0.2V

32、0.3V（Ge）0.6V0.7V（Si）结论：正偏时电阻小，具有非线性。结论：正偏时电阻小，具有非线性。（1）正向特性（二极管正极电压大于负极电压）正向特性（二极管正极电压大于负极电压）1.1半导体二极管半导体二极管 = =( (Si）V0.2V5 . 0TV( (Ge）电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 反反向向击击穿穿：若若反反向向电电压压不不断断增增大大到到一一定定数数值值时时，反反向向电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。反反向向饱饱和和电电流流：当当加加反反向向电电压压时时，二二极极管管反反向向电电流流很很小小，而而且且在在很很大大范范

33、围围内内不不随随反反向向电电压压的的变变化化而而变变化化，故故称称为为反向饱和电流。反向饱和电流。（2）反向特性（二极管负极电压大于正极电压）反向特性（二极管负极电压大于正极电压）普通二极管不允许出现此种状态。普通二极管不允许出现此种状态。结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。二极管属于非线性器件二极管属于非线性器件1.1半导体二极管半导体二极管电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别3半导体二极管的主要参数半导体二极管的主要参数（1）最大整流电流最大整流电流IF：二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。 二极管正常使用

34、时允许加的最高反向电压。二极管正常使用时允许加的最高反向电压。 使使用用时时应应注注意意流流过过二二极极管管的的正正向向最最大大电电流流不不能能大大于于这这个个数值，否则可能损坏二极管。数值，否则可能损坏二极管。（2）最高反向工作电压最高反向工作电压VRM使用中如果超过此值，二极管将有被击穿的危险。使用中如果超过此值，二极管将有被击穿的危险。1.1半导体二极管半导体二极管电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别二极管特性曲线测试 用图1-3（a）测试二极管的正向特性曲线 用图1-4（b）测试二极管的反向特性曲线 电阻R为限流电阻，为防止因电路中的电流过大损坏二极管而设计。改变可调电阻RW的大小

35、，可以得到不同的输入电压，每给定一个电压值读出相应的电流值，把若干个这样的测试结果用描点连线的方法作在同一个u-i平面上,就可以得到如图1-4所示的晶体二极管的伏安特性曲线。 电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 图1-4晶体二极管伏安特性曲线晶体二极管特性曲线电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别曲线分析 正向特性正向特性只只有有当当正正向向电电压压超超过过某某一一数数值值时时，才才有有明明显显的的正正向向电电流流，这这个个电电压压数数值值称称为为“门门限限电电压压”或或“死死区区电电压压”用用U UT T表表示示。对对于于硅硅管管U UT T为为0.60.60.80.8伏伏；对对于于

36、锗锗管管U UT T为为0.20.20.30.3伏伏。一一般般情情况况下下，从从曲曲线线近近似似直直线线部部分分作作切切线，切线与横坐标的交点即为线，切线与横坐标的交点即为U UT T。 随随着着电电压压u u的的增增加加，电电流流i i按按照照指指数数的的规规律律增增加加，当当电流较大时，电流随着电压的增加几乎直线上升电流较大时，电流随着电压的增加几乎直线上升。不不论论硅硅管管还还是是锗锗管管，即即使使工工作作在在最最大大允允许许电电流流，管管子子两两端端的的电电压压降降一一般般也也不不会会超超过过1.51.5伏伏，这这是是晶晶体体二二极极管管的特殊结构所决定的。的特殊结构所决定的。电子元器

37、件检测与识别电子元器件检测与识别 反向特性 反向电流很小。而且相同温度下，硅管比锗管的反向电流更小。反向击穿之前，反向电流基本不随反向电压的变化而变化，所以这个电流称为反向饱和电流。用IS表示。反向饱和电流随着温度的上升而按照指数的规律增长。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 反向击穿特性 当反向电压超过某一数值时，反向电流将急剧增加，这种现象称为当反向电压超过某一数值时，反向电流将急剧增加，这种现象称为击穿现象击穿现象。对应于电流突变的这一点的电压称为对应于电流突变的这一点的电压称为反向击穿电压反向击穿电压，用，用UBUB表示。表示。 可见二极管特性是可见二极管特性是单向导电性单向导电

38、性。阴极阳极接高电位、阴极接低电位，二极管正偏导通阳极低电位、阴极高电位，二极管反向截止虚拟实验演示电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别晶体二极管的主要参数 l 最大整流电流最大整流电流I IF F 允允许许流流过过二二极极管管的的平平均均电电流流的的最最大大值值。正正常常工作时二极管的电流工作时二极管的电流I ID D应该小于应该小于I IF F。l 最高反向工作电压最高反向工作电压U UR R 允允许许加加在在二二极极管管上上反反向向电电压压的的最最大大值值。一一般般情况下取情况下取U UR R为为U UB B（反向击穿电压反向击穿电压）的一半。的一半。l 最高工作频率最高工作频率f

39、fM M 指指二二极极管管工工作作频频率率的的上上限限值值。主主要要由由PNPN结结的的电电容容决决定定。外外加加信信号号的的频频率率超超过过二二极极管管的的最最高高工工作作频频率率时时，二二极极管管的的单单向向导导电电性性能能将将不不能能很很好好的的体现。体现。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别特殊二极管 1.1.稳压二极管稳压二极管UIIZIZmax UZ IZ稳压稳压误差误差曲线越陡，曲线越陡，电压越稳电压越稳定。定。+-UZ电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别 2.光电二极管 光电子系统的突出优点：抗干扰能力强，可大量传输信息，且传输功耗小，工作可靠，而光信号与电信号之间的接

40、口需要由一些特殊的光电子器件来完成。如：光敏二极管、发光二极管电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别光敏二极管 光敏二极管与普通PN结二极管类似，但在其PN结处，有玻璃窗口能接收外部的光照，PN结在反向偏置下工作，它的反向电流随光照强度增加而上升。主要特点：反向电流与照度成正比。无光照时，反向电流很小，称其为暗电流；有光照时，反向电流很大，称其为光电流。IU照度增加照度增加电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别发光二极管有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别项目相关知识项目相关知

41、识半半导导体体器器件件是是近近60年年来来发发展展起起来来的的新新型型电电子子器器件件，具具有有体体积积小小、重重量量轻轻、耗耗电电省省、寿寿命命长长、工工作作可可靠靠等等一一系系列列优优点点，应应用用十十分分广广泛泛。常常用用二二极极管的外型和封装形式如图管的外型和封装形式如图4.1所示。所示。图图4.1常用二极管的外型和封装形式常用二极管的外型和封装形式电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别图图4.1常用二极管的外型和封装形式（续）常用二极管的外型和封装形式（续）电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别知识知识1国产二极管型号命名法国产二极管型号命名法第一部分第一部分第二部分第二部分第三

42、部分第三部分第四部分第四部分第五部分第五部分用数字表示器件的电用数字表示器件的电极数目极数目用字母表示器件的材料和类性用字母表示器件的材料和类性用字母表示器件的用途用字母表示器件的用途用数字表示序号用数字表示序号用字母表示规格用字母表示规格符号符号意义意义符号符号意义意义符号符号意义意义意义意义意义意义2二极管二极管AN型，锗材料型，锗材料P小信号管小信号管反映了极限参数、直流反映了极限参数、直流参数和交流参数的差别参数和交流参数的差别反映承受反向击反映承受反向击穿电压的程度，穿电压的程度，其规格号为其规格号为A、B、C、D。其。其中中A承受的反向承受的反向击穿电压最低，击穿电压最低，B次之次

43、之BP型，锗材料型，锗材料V混频检波器混频检波器CN型，硅材料型，硅材料W稳压管稳压管DP型，硅材料型，硅材料C变容器变容器Z整流管整流管S隧道管隧道管GS光电子显示器光电子显示器K开关管开关管T半导体闸流管半导体闸流管Y体效应器件体效应器件B雪崩管雪崩管J阶跃恢复管阶跃恢复管CS场效应器件场效应器件BT半导体特殊器件半导体特殊器件PINPIN管管GJ激光管激光管电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别知识知识2二极管的类型与用途二极管的类型与用途二极管的外包装材料有塑料、玻璃和金属二极管的外包装材料有塑料、玻璃和金属3种。按照二极种。按照二极管的结构材料可分为硅和锗两种；按制作与识别可分为点

44、接触管的结构材料可分为硅和锗两种；按制作与识别可分为点接触型和面接触型；按用途可分为整流二极管、稳压二极管、检波型和面接触型；按用途可分为整流二极管、稳压二极管、检波二极管、开关二极管、双向二极管、变容二极管、阻尼二极管、二极管、开关二极管、双向二极管、变容二极管、阻尼二极管、高压硅堆和敏感类二极管（光敏、温敏、压敏、磁敏等）。高压硅堆和敏感类二极管（光敏、温敏、压敏、磁敏等）。1整流二极管整流二极管整流二极管主要用于把交流电变换成脉动的直流电。整流整流二极管主要用于把交流电变换成脉动的直流电。整流二极管的结构为面接触型，其结电容较大，因此，工作频率范二极管的结构为面接触型，其结电容较大，因此

45、，工作频率范围较窄（围较窄（3kHz以内）。常用的型号有以内）。常用的型号有2CZ型、型、2DZ型等，还有型等，还有用于高压和高频整流电路的高压整流堆，如用于高压和高频整流电路的高压整流堆，如2CGL型、型、DH26型、型、2CL51型等。型等。选择整流二极管时主要考虑其最大整流电流、最高反向工作电选择整流二极管时主要考虑其最大整流电流、最高反向工作电压是否满足要求。常用的硅桥（硅整流组合管）为压是否满足要求。常用的硅桥（硅整流组合管）为QL型型。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别知识知识3二极管的检测二极管的检测1用万用表测试普通二极管的方法用万用表测试普通二极管的方法普通二极管外壳上

46、均印有型号和标记。标记方法有箭头、普通二极管外壳上均印有型号和标记。标记方法有箭头、色点、色环色点、色环3种，箭头所指方向或靠近色环的一端为二极管的种，箭头所指方向或靠近色环的一端为二极管的负极，有色点的一端为正极。若型号和标记脱落时，可用万用负极，有色点的一端为正极。若型号和标记脱落时，可用万用表的欧姆挡进行判别。主要原理是根据二极管的单向导电性，表的欧姆挡进行判别。主要原理是根据二极管的单向导电性，其反向电阻远远大于正向电阻。具体过程如下。其反向电阻远远大于正向电阻。具体过程如下。（1）判别极性）判别极性将万用表选在将万用表选在“R100”挡或挡或“R1k”挡，两表笔分别挡，两表笔分别接二

47、极管的两个电极。若测出的电阻值较小（硅管为几百到几接二极管的两个电极。若测出的电阻值较小（硅管为几百到几千欧姆，锗管为千欧姆，锗管为100 1k ），说明是正向导通，此时黑表），说明是正向导通，此时黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的则是负极；若测出的电阻笔接的是二极管的正极，红表笔接的则是负极；若测出的电阻值较大（几十到几百千欧姆），为反向截止，此时红表笔接的值较大（几十到几百千欧姆），为反向截止，此时红表笔接的是二极管的正极，黑表笔接的是负极。是二极管的正极，黑表笔接的是负极。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别（2）检查好坏）检查好坏通过测量正、反向电阻可判断二极管的好坏。一般小功率

48、硅通过测量正、反向电阻可判断二极管的好坏。一般小功率硅二极管正向电阻为几千欧姆到几兆欧姆，锗管约为二极管正向电阻为几千欧姆到几兆欧姆，锗管约为100 1k 。（3）判别硅、锗管）判别硅、锗管若不知被测的二极管是硅管还是锗管，可根据硅、锗管的导若不知被测的二极管是硅管还是锗管，可根据硅、锗管的导通压降不同的原理来判别。将二极管接在电路中，当其导通通压降不同的原理来判别。将二极管接在电路中，当其导通时，用万用表测其正向压降时，用万用表测其正向压降,硅管一般为硅管一般为0.60.7V,锗管为锗管为0.10.3V。也可以用数字表直接测量二极管的正向压降，马上判断出该也可以用数字表直接测量二极管的正向压

49、降，马上判断出该二极管的材料。二极管的材料。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别2用万用表测试稳压管的方法（1）极性的判别）极性的判别与普通二极管的判别方法相同。与普通二极管的判别方法相同。（2）检查好坏）检查好坏将万用表置于将万用表置于“R10k”挡，黑表笔接稳压管的挡，黑表笔接稳压管的“”极，极，红笔接稳压管的红笔接稳压管的“+”，若此时的反向电阻很小（与使用，若此时的反向电阻很小（与使用“R1k”挡时的测试值相比校），说明该稳压管正常。因挡时的测试值相比校），说明该稳压管正常。因为万用表为万用表“R10k”挡的内部电压都在挡的内部电压都在9V以上，可达到被以上，可达到被测稳压管的击穿

50、电压，使其阻值大大减小。测稳压管的击穿电压，使其阻值大大减小。3用万用表测试双向二极管的方法（1）将万用表置于）将万用表置于“R1k”挡或挡或“R10k”挡，测量挡，测量双向二极管的正反向电阻。因为双向二极管的转折电压值均双向二极管的正反向电阻。因为双向二极管的转折电压值均在在20V以上，所以测量一个正常的双向二极管的正、反向电以上，所以测量一个正常的双向二极管的正、反向电阻的阻值都应是无穷大。阻的阻值都应是无穷大。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别（2）外加电源测量法。）外加电源测量法。给双向二极管外加一个能高于双向二极管转折电压的给双向二极管外加一个能高于双向二极管转折电压的电源，一

51、般小管子电源，一般小管子50V就够了。测量时，将万用表的电流就够了。测量时，将万用表的电流挡串接在电路中，逐渐增加电源电压，当电流表的指针有挡串接在电路中，逐渐增加电源电压，当电流表的指针有较明显摆动时，就说明该双向二极管导通了，此时的电压较明显摆动时，就说明该双向二极管导通了，此时的电压就可认为是双向二极管的转折电压。就可认为是双向二极管的转折电压。然后再改变电源的极性，可测出双向二极管另一方向的然后再改变电源的极性，可测出双向二极管另一方向的转折电压。两次转折电压值的差，即为转折电压偏差值转折电压。两次转折电压值的差，即为转折电压偏差值 UB，双向二极管的转折电压偏差值，双向二极管的转折电

52、压偏差值 UB越小越好。越小越好。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别技能与技巧技能与技巧稳压管与普通二极管的区分方法稳压管与普通二极管的区分方法常用稳压管的外形与普通小功率整流二极管的外形基本相似。当其壳体常用稳压管的外形与普通小功率整流二极管的外形基本相似。当其壳体上的型号标记清楚时，可根据型号加以鉴别。当其型号标志脱落时，可上的型号标记清楚时，可根据型号加以鉴别。当其型号标志脱落时，可使用万用表电阻挡准确地将稳压管与普通整流二极管区分开来。使用万用表电阻挡准确地将稳压管与普通整流二极管区分开来。具体方法是：首先将万用表置于具体方法是：首先将万用表置于“R1k”挡，按前述方法把被测管的

53、挡，按前述方法把被测管的正、负电极判断出来。然后将万用表置于正、负电极判断出来。然后将万用表置于“R10k”挡上，黑表笔接挡上，黑表笔接被测管的负极，红表笔接被测管的正极，若此时测得的反向电阻值比用被测管的负极，红表笔接被测管的正极，若此时测得的反向电阻值比用“R1k”挡测量的反向电阻小很多，说明被测管为稳压管；反之，如挡测量的反向电阻小很多，说明被测管为稳压管；反之，如果测得的反向电阻值仍很大，说明该管为整流二极管或检波二极管。这果测得的反向电阻值仍很大，说明该管为整流二极管或检波二极管。这种判别方法的道理是，万用表种判别方法的道理是，万用表“R1k”挡内部使用的电池电压为挡内部使用的电池电

54、压为1.5V，一般不会将被测管反向击穿，使测得的电阻值比较大。而用，一般不会将被测管反向击穿，使测得的电阻值比较大。而用“R10k”挡测量时，万用表内部电池的电压一般都在挡测量时，万用表内部电池的电压一般都在9V以上，当被以上，当被测管为稳压管，且稳压值低于电池电压值时，即被反向击穿，使测得的测管为稳压管，且稳压值低于电池电压值时，即被反向击穿，使测得的电阻值大为减小。但如果被测管是一般整流或检波二极管时，则无论用电阻值大为减小。但如果被测管是一般整流或检波二极管时，则无论用“R1k”挡测量还是用挡测量还是用“R10k”挡测量，所得阻值将不会相差很挡测量，所得阻值将不会相差很悬殊。悬殊。注意，

55、当被测稳压管的稳压值高于万用表注意，当被测稳压管的稳压值高于万用表“R10k”挡的电压值时，挡的电压值时，用这种方法是无法进行区分和鉴别的。用这种方法是无法进行区分和鉴别的。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别实用资料实用资料1N系列硅整流二极管和系列硅整流二极管和2CW系列系列稳压管的主要参数稳压管的主要参数11N系列硅整流二极管是近年来系列硅整流二极管是近年来被广泛使用的电子元件，其参数如表被广泛使用的电子元件，其参数如表4.5所示。所示。电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别参数参数型号型号最高反向工作最高反向工作电压电压VRM（V）额定整流电额定整流电流流IF（A）最最大正向压大

56、正向压降降VFM（V）最高结温最高结温TJM（）封装形式封装形式国内对照型号国内对照型号1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N40075010020040060080010001.01.0175DO-412CZ112CZ11J2CZ55BM1N53911N5392501001.51.0175DO-152CZ86BM表表4.51N系列硅整流二极管的主要参数系列硅整流二极管的主要参数电子元器件检测与识别电子元器件检测与识别项目小结项目小结1二极管最常用的主要技术指标有两个：最大正向额定电流二极管最常用的主要技术指标有两个：最大正向额定电流和反向耐压。和反向耐压。2检测二极管最常用的方法是用万用表测量检测二极管最常用的方法是用万用表测量PN结的正反向电结的正反向电阻，根据测量结果可以判断二极管的好坏。阻，根据测量结果可以判断二极管的好坏。课后练习课后练习1二极管有何用途？二极管有何用途？2二极管主要有哪些性能参数？二极管主要有哪些性能参数？3如何用万用表来判断二极管的好坏和极性？如何用万用表来判断二极管的好坏和极性？